SISTEM KOMPUTER

Perkuliahan Sistem Komputer

Sistem Komputer adalah salah satu matakuliah yang dipelajari oleh saya di politeknik telkom. Di blog edisi ini saya akan menuliskan Bab pembelajaran yang di tugaskan oleh dosen matakuliah Sistem Komputer untuk membuat resumenya.

 Untuk pertama say aakan mencoba menuliskan tentang I/O SYSTEM yang saya tahu.

I/O SYSTEM

Dalam pelaksanaannya  I/O System, komputer selalu berhubungan dengan pihak luar yang menggunakan dengan perantara I/O DEVICE akn menerima data dan masukan lainya untuk diproses dan output device akan mempresentasikan hasil perhitungan tadi dengan fromat yang diehendaki oleh pengguna. Ada dua bagian penting yang membangun I/O System, yaitu I/O Bus adalah tipe kanal atau interface yang digunakan pada suatu komputer dan yang kedua adalah I/O Device adalah alat-alat I/O yang digunakan pada suatu komputer.

1. I/O System Architecture

I/O device diatur melalui southbrige yang terdapat dalam motherboard dan biasanya southbrige dibantu oleh suatu super I/O Controller yang bertugas mengatur kerja I/O yang memilki fungsi kerja yang tidak membutuhkan prioritas. Untuk menetukan kinerja I/O system dapat digunakan dua acuan yang pertama adalah Nilai Latency (waktu yag dibutuhkan untuk melakukan transfer data dengan ukuran terkecil dan satuannya adalah detik). Yang kedua adalah Bandwidth(banyaknya data maksimal yang dapat ditransfer dalam satuan waktu dan satuan dari Bandwidth adalah Byte/s.

Dari acuan diatas ,waktu untuk melakukan ntransfer data dapat dihitung dengan pendekatan sebagai berikut:

Waktu = Latency + ukuran data yang ditransfer / bandwidth.

         -Gambar arsitektur system computer-

2. Mekanisme Kerja I/O System

Adanya mekanisme kerja I/O System agar CPU dapat berkomunikasi dengan perangkat I/O dibutuhkan kesepakatan antar  CPU dan I/O interface/controller. Mekanisme ini dibutuhkan karena Bus yang digunakan adalah semua I/O device yang ada

1. Pooling

Polling adalah meaknisme CPU yang membaca status device secara terus menerus untuk menetukan device yang bebas. Pada pooling terdapat dua bit yang berperan, busy bit yang mengidentifikasikan suatu device sednag bekerja atau bebas dan command readybit yang mengidentifikasikan apakah suatu perintah dapat dieksekusi oleh device atu tidak. Bberikut kerja pooling:

a.       Command ready bit akan diset aktif oleh host (CPU/ microprosessor  pada gambar )

b.      Host akan mencari device yang bebas

c.       Ketika menemukan device yang bebas

d.      Host akan melakukan pertukaran dat dengan device

e.       Stelah selesai, device controller akn menonaktifkan command ready bit dan busy bit.

         

      

a. Host terus membaca busy-bit secara berulang-ulang sampai bit

       tersebut clear

b. Host set write-bit di command-register dan menulis satu byte

       di data-out register

c. Host set bit command-ready

d. Ketika controller mengetahui kalau bit command-ready di-set, dia   

        men-set busy bit.

e. Controller membaca command-register dan melihat perintah tulis.Dia

        membaca data-out register untuk mendapatkan bytenya,  

                   dan melakukan operasi I/O

f. Controller menghapus bit command-ready, membersihkan bit error di    

       status register yang menandakan operasi I/O berhasil,dan menghapus

       busy-bit yang menandakan kalau operasi sudah selesai.

          2.    Interrupt

                    Interrupt-Driven I/O Cycle

Konsep dasar interrupt adalah device dapat mengalihkan sementara CPU untuk melayani device tersebut. Cara kerjanya adalah

1.      CPU mendeteksi interrupt request line yang dikirimkan oleh device via controller.

2.      CPU menyimpan status kerja sekarang dan memanggil interrupt handler untuk agar dapat melayani interruptnya.

Direct Memory Access (DMA)

DMA adalah sebuah prosessor tambahan yang digunakan untuk menghindari pembebanan CPU.

   1. Generasi komputer yang sangat tua

  Controller membaca dari perangkat

  Sistem Operasi meminta controller membaca data

2.    Generasi komputer yang tua

  Controller membaca dari perangkat

  Controller meng-interrupt OS

  Sistem Operasi menyalin data ke memori

3.    Generasi DMA

  Controller membaca dari perangkat

  Controller menyalin data ke memori

              Controller meng-interrupt OS

3.   I/O Subsystem

Fungsi I/O subsystem adalah salahsatunya melakukan menejemen nama untuk file dan device , melakukan control akses untuk file dan device, melakukan alokasi untuk file,melakukan I/O scheduling , mengawasi status device dan konfigurasi.

1. Scheduling :

    Permohonan I/O dilakukan berdasarkan antrian perangkat

    Beberapa sistem operasi berusaha untuk seadil mungkin

2. Buffering:

                Menyimpan data di memori selama proses transfer antar perangkat

    Solusi perbedaan kecepatan dari perangkat yang ada

    Solusi perbedaan ukuran transfer perangkat

3. Caching

 Cache : area memori yang cepat, yang berisikan kopian-kopian data.

4. Spooling

 -Spool : buffer yang menyimpan output device

 -Tidak dapat menerima interleaved data stream.

 -1 device memenuhi 1 permintaan, tapi aplikasi bisa minta bersamaan.

 -Sistem operasi meng-intercept semua output ke device.

 -Masing-masing output aplikasi di-spooled ke berkas disk yang berbeda.

 -Setiap Sistem Operasi menyediakan control interface yang :

 -Membuat users dan administrator sistem menampilkan antrian,

 -Menyingkirkan pekerjaan yang tidak diinginkan.

 -dll.

5. Error Handling

            - Sistem Operasi dengan pelindung memori dapat bertahan dari berbagai jenis  

               error dari  perangkat keras dan aplikasi.

- Sistem Operasi sulit memperbaiki kesalahan permanen bila terjadi pada

   komponen penting

- Umumnya akan me-return sebuah error number atau kode ketika permintaan I/O

   gagal.

-         Log system error menyimpan laporan masalah yang ada.

Itulah beberapa materi yang ada di dalam mata kuliah yang membahas tentan I/O system yang saya ketahui.